|
Metas: El estudiante:
- Conocerá respecto al movimiento aparente del Sol, la Luna y los planetas a través de la esfera de estrellas "fijas" ("esfera celestial") y entenderá que la razón por la cual todos estos objetos viajan a lo largo de unas trayectorias muy similares es porque el sistema solar es plano y en forma de disco.
- Conocerá que la Tierra orbita al Sol en sentido contrario al reloj (cuando se ve desde el norte de la órbita), la cual es también la dirección en la que los otros planetas y la Luna viajan alrededor del Sol. Además, la Tierra también rota en sentido contrario al reloj alrededor de su propio eje.
- Conocerá que la eclíptica en la esfera celestial (una línea) marca la trayectoria del Sol durante el año.
- Entenderá las causas de los eclipses y la razón por la que ocurren solamente cuando la Luna también está dentro de la eclíptica.
Términos: Zodíaco, eclíptica (la línea a través de la esfera celestial), el plano de la eclíptica (superficie plana), zodíaco, eclipse solar, eclipse lunar [umbra, penumbra].
Preguntas Guía y detalles adicionales
(Las respuestas sugeridas están entre paréntesis, los paréntesis cuadrados son para comentarios por el maestro u "opcionales").
Comience preguntando a los estudiantes si alguno de ellos ha visto un eclipse de Sol o de Luna, y que lo describa. Pídale que explique qué lo ocasiona, y diga que el día de hoy vamos a estudiar las trayectorias del Sol y la Luna a través del cielo, y la razón por la que la Luna algunas veces se pone enfrente del Sol (eclipse de Sol), o entre la sombra de la Tierra (eclipse de Luna)--y porqué dichos enventos tienden a ser raros.
.
Algunos estudiantes podrán tener dificultad para visualizar los movimientos en 3 dimensiones: ellos deberán entender que cuando vemos a lo largo de una superficie plana,--digamos, una hoja de papel, --observamos una línea en nuestro campo de visión.
Después de esto, presente el material. Las preguntas de abajo pueden ser utilizadas en la presentación, y el repaso despues, o ambos.
-- ¿Cómo aparenta moverse el Sol a través del cielo durante el día--digamos, en los Estados Unidos?
En promedio, el Sol se levanta por el este, pasa hacia el sur a medio día, --en cuyo momento también está a mayor distancia sobre el horizonte--y se pone en el oeste.
--¿Se mueve de manera diferente cuando se ve desde Australia o Argentina?
Sí. Visto desde países ubicados al sur del ecuador, el Sol paso hacia el norte al mediodía.
Comentario del maestro: Esto ya fué comentado en la sección 1, "Astrónomos y observadores del cielo". La clase de hoy, sin embargo, va más al detalle, para discutir lo que ocasiona ese movimiento aparente.
--Si pudíeramos ver las estrellas durante el día, ¿cómo veríamos el Sol cambiando su posición entre ellas?
El Sol se movería lentamente en un gran círculo alrededor de la esfera celestial, llamada "la eclíptica." Le toma un año completar su circuito.
-- ¿Porqué vemos al Sol tan solo a lo largo de una línea y en ningún otro punto del cielo?
La órbita de la Tierra alrededor del Sol está en un plano, conocido como "el plano de la eclíptica." Tan solo podemos ver el Sol a lo largo de una de las líneas que reposan dentro de dicho plano. Nunca lo veremos, jamás, en una dirección perpendicular a ese plano (¡o en cualquier otra dirección que haga un ángulo diferente de cero!)
Demuéstrelo con una manzana y una ciruela, o dos frutas similares, sobre una mesa--o con un diagrama sobre el pizarrón.
-- ¿Cuál es la conexión entre "eclíptica" y "eclipses"?
Un eclipse no puede ocurrir a menos que la Luna también esté dentro del plano de la eclíptica. Esta es la razón--ilustre de nuevo con 3 frutas u objetos. Ponga el "Sol" y la "Tierra" en una superficie plana, y explique que la "Luna" se mueve cerca de esa superficie ( la cual es el plano de la eclíptica), pero no exactamente en el plano. En un lado de su órbita, la Luna se va un poco sobre ella [demuéstrelo], y en el otro lado de la órbita se mueve un poco abajo [aunque, en realidad, nunca muy retirado en cualquier dirección].
Los eclipses necesitan a la Tierra, la Luna y el Sol en una línea recta, y por lo tanto, estos ocurren cuando los dos planos se intersectan.
Existen dos clases de eclipses:
(a) Durante un eclipse de Sol, la Luna se pone entre el Sol y la Tierra. Nosotros estamos en su sombra. Normalmente, tan solo una pequeña área de la Tierra está en la sombra total, debido a que la Luna nos parece tan solo ligeramente más grande que el Sol (y no simpre). Tan solo (la pequeña parte) de la Tierra viendo la Luna exactamente en lugar de la posición de Sol está en oscuridad total. Para el resto de la Tierra, la Luna está a un lado y solo una parte del Sol está oculta.
El conjunto Sol-Luna-Tierra está alineado. Si el Sol y la Tierra están en el plano de la eclíptica, la Luna, que está entre ellos, también debe de estar en el plano.
(b) En un eclipse de la Luna, la Tierra se posiciona entre la Luna y el Sol. La Luna está en la sombra de la Tierra. Dado que esta sombra es grande (casi del tamaño de la Tierra) y la Luna es mucho más pequeña que la Tierra, con frecuencia la totalidad de la Luna se oscurece.
El conjunto Sol-Tierra-Luna debe entonces de estar en una línea recta, en ese orden. Si el Sol y la Tierra están ambos en el plano de la eclíptica, no solo la línea entre ellos debe estar en ese plano, sino también la continuación de dicha línea. La Luna debe de estar en algún lugar de esa continuación.
-- Aún y cuando los planetas se mueve a través del cielo, ellos siempre son observados cerca de la eclíptica. ¿Qué nos dice esto?
Cada planeta orbita al Sol de manera parecida a la Tierra, en un plano con el Sol cerca del centro.
El hecho de que los planetas siempre son vistos cerca de la eclíptica significa que sus planos también están cerca de la eclíptica. El sistema solar es un disco plano, y lo vemos de lado. Asegúrese de tener este enunciado en el pizarrón, y que los estudiantes lo copien.
-- La posición de la Luna en el cielo siempre está cerca de la eclíptica. ¿Qué nos dice esto?
El plano orbital de la Luna también está cerca del plano orbital de la Tierra. ¡Este comparte lo plano del sistema solar!
Comentarios posteriores por el maestro: El plano es, sin embargo, inclinado en unos pocos grados con respecto a la eclíptica. Si esto no ocurriera--si la órbita de la Luna también estuviera exactamente en el plano de la eclíptica--nosotros veríamos un eclipse de Sol y uno de Luna cada mes, escencialmente, durante cada órbita de la Luna. Debido al pequeño ángulo (piense en dos hojas de papel intersectándose a los 5 grados), cuando la Luna pasa ente nosotros y el Sol, su posición en el cielo es normalmente unos grados por arriba o por abajo de la posición del Sol, y no obtendríamos ningún eclipse solar. De manera similar, cuando pasa durante la noche, usualmente pasa al norte o al sur de la sombra de la Tierra.
-- Un atardecer, después del ocaso, vimos dos estrells brillantes y la Luna alineados en diagonal, en una línea que se extiende hacia el horizonte, justo hacia en donde se ocultó el Sol. ¿Qué significa esto?
Estas estrellas son planetas, y esa línea está cercana a la eclíptica.
|